Reazione di Maillard

Spieghiamo quale sono la reazione di Maillard, le sue fasi, gli effetti e le applicazioni.

I colori caratteristici e l'aroma del pane tostato sono dovuti a un'infinità di reazioni chimiche che si verificano quando cuciniamo e che sono conosciute a livello globale come una reazione Maild

Qual è la reazione di Maillard?

IL Reazione di Maillard, Conosciuto anche come glicosilazione non enzimatica, è un fenomeno chimico in cui la riduzione degli zuccheri reagisce con i gruppi di aming di proteine, senza la partecipazione di alcun enzima. Questa reazione procede a basse temperature, ma raggiunge la sua velocità massima quando i reagenti sono riscaldati in un intervallo tra 140-165 ºC.

Quando cuciniamo, l'uso di forno o olio garantisce che la temperatura sia ottimale per lo sviluppo della reazione Maild, poiché gli alimenti contengono zuccheri e proteine ​​sensibili alla reazione insieme. Pertanto, questa reazione avviene in tutte le aree di gastronomia in cui il calore o le spose.

La reazione di Maillard è molto complessa e fino ad oggi non è stata descritta con tutta la precisione. È soggetto a diversi parametri, come composizione alimentare, temperatura, pH, tempo di riscaldamento, ecc., ognuno ha peso nei sapori finali e negli odori a cui siamo normalmente abituati.

Sebbene molte delle sue applicazioni si riserino in cucina, la verità è che si svolge anche all'interno del corpo, essendo di interesse per gli studi medici rivolti a problemi cardiovascolari e diabetici.

Fasi di reazione di Maillard

La reazione di Maillard è un conglomerato di molte reazioni, che finiscono per generare centinaia di prodotti, che non sono nemmeno stati caratterizzati.

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Tuttavia, ci sono tre fasi in cui questa reazione può essere divisa e sono: Formazione di base di Schiff, formazione di prodotti Amadori e reazioni di questo prodotto.

Formazione di base di Schiff

Meccanismo generale che spiega la formazione del prodotto di Amadori, uno degli importanti intermediari nella reazione di Mailrd. Fonte: Matthewslf, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Innanzitutto, il gruppo di zucchero che riduce il carbonile deve essere attaccato nucleofile dall'atomo di azoto di un gruppo amminico (vedi prima riga dell'immagine superiore). Questo gruppo amminico appartiene a uno qualsiasi degli aminoacidi situati sulla superficie della proteina, accessibile per reagire con lo zucchero riducente più vicino.

Si noti che le doppie frecce indicano che si tratta di una reazione reversibile. Quando si riduce lo zucchero si lega al gruppo amminico, si forma ciò che è noto come glucosamina. La glucosamina riorganizza le sue cariche elettriche per originare la base Schiff (seconda fila, quarta struttura).

Formazione di prodotti Amadori

La base Schiff, con il suo atomo di azoto caricato positivamente e circondato da uno ione OH^-, Raggiunge per ridurne l'instabilità. Nel processo, viene trasformato nel composto 1.2-enaminolo (struttura centrale), che a sua volta raggiunge la sua struttura per dare origine a un anello, corrispondente alla molecola del prodotto Amadori, che può anche esistere come catena aperta (ultima riga e Le ultime tre strutture).

Reazioni del prodotto Amadori

Dal prodotto Amadori, ciclico o lineare, è possibile attivare diverse reazioni. È qui che la reazione di Maillard diventa complicata.

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Da un lato, questo prodotto può essere disidratato o fragme. Tra alcuni di questi prodotti abbiamo idrossimetilfurfurale (HMF), piruvaldeide o riduttori.

La predominanza relativa di questi prodotti dipende dal pH. Ad esempio, l'HMF si forma in condizioni acide, che è quando aggiungiamo succo di limone o ingredienti acidi al cibo durante la cottura. D'altra parte, i Reduth predominano in condizioni di base, che è quando si utilizza la polvere.

I prodotti precedenti, derivati ​​dal prodotto Amadori, possono subire la condensa aldolica per assemblare i polimeri noti come melanaidine. Le melanoidine sono responsabili delle colorazioni oro, marroni o marroni (secondo i loro pesi molecolari medi) che vediamo negli alimenti cotti.

Allo stesso modo, durante questa fase molecole piccole e aromatiche, come i furanoni (odore di caramello), i tiofani (odore di carne torrida), i pirroli (odore di noci e cereali), tra molti altri), tra molti altri.

Effetti di reazione di Maillard

Nel cibo

La reazione di Maillard, in tutta la sua complessità, ha effetti sensoriali relativamente semplici: cibo o cibo tostato e distacco di aroma. Parliamo di sapori e odori.

Ecco perché questa reazione, sebbene non possa essere descritta, può essere manipolata in modo tale che i sapori e gli odori desiderati siano ottenuti per un piatto specifico.

Nell'organismo

La reazione di Maillard può procedere a temperatura ambiente o all'interno dello stesso corpo. Cambia solo il processo. Le proteine ​​e la riduzione degli zuccheri reagiscono in modo reversibile e, infine, dopo il prodotto di Amadori, le reazioni continuano.

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L'impatto che questa reazione ha sul corpo dipende da come funzionano le proteine ​​una volta che hanno gli zuccheri collegati ad esse e dagli effetti benefici o tossici dei prodotti reversibili o irreversibili. Alcuni di questi prodotti, come il carbossimetil-lisina, sono associati a diabete e problemi cardiovascolari.

Altri prodotti, come l'acrilamide, sono considerati anche carcinogeni e l'industria alimentare cerca di ridurre al minimo la formazione di acrilamide durante la reazione di Maillard.

Tuttavia, sono stati trovati anche prodotti con proprietà battericide, antiossidanti e antiallergiche, che aumentano anche le attività enzimatiche.

Le applicazioni di reazione di Maillard

La reazione di Maillard è il volto chimico della cucina, perché per lui dobbiamo i colori e gli aromi che godiamo in molti del cibo, in particolare le carni

I prodotti di reazione di Maillard sono apprezzati nei seguenti alimenti o prodotti:

• Birre
• Café, dal grano Tuo,
• Pollo, sulle superfici dorate e marroni dei suoi pezzi grigliati o fritti,
• Fioni di bovini, negli odori e nei colori dei loro filetti
• Pagnoli, nei suoi coordini o bordi marroni
• Biscotti e torte, nei loro toni marroni
• patatine fritte
• Popcorn
• Bacon
• Pescare
• Cipolle

La reazione di Maillard può essere confusa con la reazione di caramellizzazione. Quest'ultimo passa a una temperatura più elevata e il suo meccanismo è dovuto alla pirolisi degli zuccheri e non a una reazione tra riduzione e zuccheri proteici.

Riferimenti

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2. Carey f. (2008). Chimica organica. (Sesta edizione). Mc Graw Hill.
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4. Wikipedia. (2021). Reazione di Maillard. Recuperato da: in.Wikipedia.org
5. Interesse composto. (27 gennaio 2015). Chimica alimentare: la reazione di Maillard. Recuperato da: compostechem.com
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